专利名称：Uasb生物气循环搅拌技术的制作方法
技术领域：
本发明所属技术领域本技术发明属于应用在污水厌氧处理中的适用技术，用UASB系统产生的生物气循环搅拌UASB的颗粒污泥层，提高UASB高效厌氧处理系统处理效率，也适用于普通升流式厌氧反应器和厌氧消化装置。
本发明
背景技术：
上流式高效厌氧反应器(UASB)适合处理高浓度有机废水，能耗少，处理效率高，并且能够产生可回收利用的生物气，得到国内外的广泛应用。如何改良反应器，提高反应效率，稳定处理效果是目前被广泛研究的课题。
理想的UASB系统是废水通过底部布水器进入反应器，在水力上升流动和产生的气体上升作用下，形成良好的搅拌作用，使得进水与颗粒污泥充分混合接触并进行厌氧分解。但是UASB反应器往往存在着一些缺陷，底部布水管道堵塞、布水器射流咀阻力不等，使得进水不均匀，产生死角，形成短流；当进水流量较小、反应器内有机负荷较低，造成产气量小时，水力上升动力和产气不足难以形成较好的搅拌，整个UASB系统不是处于完全混合状态，反应器部分区域处于稳定状态，不能与污水中的营养成份接触，不能很好地生长和更新，反应器的水力空间，特别是颗粒污泥层不能得到充分利用，从而降低了处理效率。
本
发明内容
为了克服上述缺点，需要加入搅拌装置。
(1)如果加入机械搅拌装置，由于机械力的切割作用，使颗粒污泥破碎，造成颗粒污泥难以形成或大量流失，从而破坏了UASB系统核心技术颗粒污泥，不能达到高效厌氧的处理效果。
(2)如果引入空气搅拌，不会破坏颗粒污泥结构。但是一方面氧气的加入破坏反应器的厌氧环境，造成颗粒污泥不利的生长环境，从而使得活性下降，甚至死亡；另一方面氧气与甲烷气体混合容易爆炸，造成事故。
(3)若采用氮气等惰性气体进行搅拌，虽然能避免上述两种情况，但是造价高，不利于工业应用；惰性气体与产生的生物气混合，增加成本；另外，生物气可以作为能源回收利用，而惰性气体的引入使得生物气组份发生了变化，难以回收利用。
综合上述，本发明UASB生物气循环搅拌装置利用自身产生的生物气进行循环搅拌，不破坏颗粒污泥结构、不影响其活性，不改变产气组份，不影响生物气的回收利用，有效地消除短流、死角问题，使废水与颗粒污泥充分接触，提高反应效率20％。
本实用新型所采用的技术方案是在UASB底部与污水布水系统并列再设置一套反吹搅拌布气装置，生物气由集气柜经压缩机送入布气装置，布气装置将气体切割为细小气泡，均匀喷出，在UASB底部形成气水湍流，起到搅拌作用，小气泡在浮力作用下与新产生气体聚集形成较大气团，气团在反应器内上升，使得反应器内颗粒污泥处于悬浮状态，废水通过颗粒污泥的缝隙缓慢上升，并与颗粒污泥充分接触反应。
本实用新型的UASB生物气搅拌装置，利用UASB系统的产生的生物气进行搅拌，不用引入外加惰性气体，成本低，而且不影响生物气的回收利用。同时生物气的均匀搅拌，使得颗粒污泥处于悬浮状态，有利于废水与微生物充分接触，提高反应效率。
下面结合附图和实施例对本技术发明进一步说明。
图1中，气柜中一部分生物气通过气体输送管道(1)，再经过压缩机(3)加压，输入到UASB反应器底部的管道中，同时废水通过液体输送管道(2)也进入UASB反应器，废水在生物气的搅拌作用下，与颗粒污泥充分接触，产生新的生物气。输入的搅拌生物气和新产生的生物气逐渐上升，通过污泥床层(5)、悬浮污泥层(6)，通过三相分离器(7)与液体、颗粒污泥进行分离，通过导气管(8)收集于气柜(4)，部分生物气进行再循环。
图2中，生物气进入布气管道(1)进入UASB底部布气管道(4)，管道周围设有微孔(3)，生物气从微孔进入反应器；废水通过管道(2)进入UASB底部管道(6)，从管道(6)中的微孔(5)进入反应器。
本发明的具体实施方式
实施例1对于矩形的UASB反应器，在UASB系统的集气柜中生物通过压缩机使气体进入反应器，可以在其底部设置布气管道，与布水管道相间，可以在四个角上增加布气孔。同时三相分离器顶部的集气管要适当加粗，因为即有产生的生物气又有加入搅拌的生物气。根据颗粒污泥层的情况，可以连续稳定布气搅拌，也可以间歇式脉冲搅拌。
实施例2对于圆形的UASB反应器，在UASB系统的集气柜中生物气通过压缩机使气体进入反应器，在其底部设置同心圆型布气管道。同时三相分离器顶部的集气管要适当加粗，因为即有产生的生物气又有加入搅拌的生物气。根据颗粒污泥层的情况，可以连续稳定布气搅拌，也可以间歇式脉冲搅拌。
实施例3当废水水量较小，UASB反应器中有机负荷低，产生生物气较少时，可以适当调节压缩机加大搅拌生物气的量，促进搅拌作用。当废水水量适中时，可以根据需要调节气体加压泵的大小。当废水水量较大，UASB反应器中有机负荷高，产生生物气较多足以自行搅拌时，可以停止生物气搅拌或间歇式搅拌。
实施例4对于现有设计不合理，产生死角或短流的反应器，可以对在反应器进行改造，设置生物气体曝气装置，改善UASB反应器颗粒物泥状态，使其有良好地悬浮性，有效防止死角或短流。
权利要求
1.UASB生物气循环搅拌技术，在UASB反应器底部设置布气搅拌系统，使得废水与颗粒污泥充分混合，提高反应效率。其特征是采用UASB系统产生的生物气经循环泵进行搅拌，不引入外加气体；UASB底部气体管道采用微孔曝气装置，将生物气切割成细小的气泡，与水体和颗粒污泥形成气液固三相湍流，小气泡再与新产生的气泡聚合形成较大气泡，产生较大升力，从而在上升过程中形成搅动作用。
2.根据权利要求1所述的UASB生物气搅拌装置，其特征是采用UASB自身产生的生物气进行搅拌，不引入外加气体；在UASB底部与布水系统相间设置布气系统。
3.根据权利要求1所述的UASB生物气搅拌技术，利用UASB自身产生的生物气进行循环搅拌，不破坏颗粒污泥结构、不影响其活性，不改变产气组份，不影响生物气的回收利用，有效地消除短流、死角问题，使废水与颗粒污泥充分接触，提高反应效率20％。
全文摘要
UASB生物气循环搅拌技术，上流式UASB反应器，由于水力因素和产气的不均匀性，颗粒污泥层悬浮性不好，形成死角和短流，降底了其反应效率。用UASB系统自身产生的生物气进行循环搅拌其颗粒污泥层，不破坏颗粒污泥结构、不影响其活性，不改变产气组份，不影响生物气的回收利用，有效地消除短流、死角问题，使废水与颗粒污泥充分接触，提高反应效率20％。在UASB底部与污水布水系统并列相间再设置一套反吹搅拌布气系统，生物气由集气柜经压缩机送入布气装置，将气体切割为细小气泡，均匀喷出，形成气水湍流，起到搅拌作用，小气泡在浮力作用下与新产生气体聚集形成较大气团，气团在反应器内上升，使得反应器内颗粒污泥处于悬浮状态。
文档编号C02F3/28GK1986453SQ20051004823
公开日2007年6月27日 申请日期2005年12月24日 优先权日2005年12月24日
发明者张仁志, 褚华宁 申请人:张仁志, 褚华宁